5 ноября, 2024

hleb

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

Новая модель может снизить сейсмические риски в регионе Персидского залива

Горы Санта-Крус определяют географию района залива к югу от Сан-Франциско, защищают полуостров от холодного слоя Тихого океана и составляют печально известный микроклимат региона. Диапазон также представляет опасности жизни в Силиконовой долине: землетрясения вдоль разлома Сан-Андреас.

Вспышками, длящимися от секунд до минут, землетрясения перемещались на метры от поверхности за один раз. Но исследователи никогда не могли примирить быстрое снятие земного напряжения и искривления земной коры в течение многих лет с формированием горных хребтов в течение миллионов лет. Теперь, объединив геологические, геофизические, геохимические и спутниковые данные, геологи создали трехмерную тектоническую модель, которая решает эти временные масштабы.

Поиск, который появляется в научный прогресс 25 февраля показывает, что больше горообразования происходит в период между сильными землетрясениями вдоль разлома Сан-Андреас, чем во время самих землетрясений. Результаты могут быть использованы для улучшения карт локальной сейсмической опасности.

Об этом заявил ведущий автор исследования Кертис Баден, аспирант в области геолого-геофизических наук Стэнфордского университета. Факультет наук о Земле, энергетике и окружающей среде (Стэнфордская Земля).

изгибаться и ломаться

По оценкам геологов, горы Санта-Крус начали подниматься над уровнем моря около четырех миллионов лет назад и образовались в результате давления вокруг изгиба разлома Сан-Андреас. Рифт обозначает границу между Тихоокеанской плитой и Северо-Американской плитой, которые горизонтально пересекают друг друга в сдвиговом движении.

Измерения деформации — изменения формы горных пород — показали, что поверхность Земли искривляется и растягивается вокруг разлома Сан-Андреас во время и между землетрясениями, ведя себя как эластичная лента в течение секунд, лет и даже десятилетий. Но этот классический подход не может идти в ногу с данными геологических наблюдений, потому что он не позволяет горным породам образовываться или разрываться под действием скручивающего давления и растяжения, что в конечном итоге происходит в природе — эффект, наблюдаемый в горных хребтах Земли.

READ  Физики прокладывают путь к запутанности в квантовом зондировании

«Если вы попытаетесь обращаться с землей как с резиновой лентой и протолкнуть ее вперед слишком далеко, она превысит свою прочность и больше не будет вести себя как резина — она начнет поддаваться, и она начнет поддаваться», — сказал старший автор исследования. Джордж Хили, профессор геолого-геофизических исследований Стэнфордского университета Земли. «Влияние рефракции характерно почти для каждой границы плит, но оно редко рассматривается последовательно, что позволяет перейти от землетрясений к долгосрочным ударам».

Позволив горным породам разрушаться в своей модели, авторы исследования проливают свет на то, как колебания грунта, связанные с землетрясениями, и колебания грунта между землетрясениями формируют горы на протяжении миллионов лет. Результаты были неожиданными: в то время как сообщество ученых Земли считает землетрясения основной движущей силой процессов горообразования, моделирование показывает, что большая часть подъема происходила в период между землетрясениями.

«Принято считать, что постоянное поднятие горных пород на самом деле происходит в результате огромной силы землетрясения», — сказал Хили. «Это свидетельствует о том, что само землетрясение фактически в некоторой степени снимает накопившееся напряжение».

живая лаборатория

Поскольку горы Санта-Крус соседствуют со многими научно-исследовательскими учреждениями, включая Стэнфордский университет, Калифорнийский университет в Беркли и Геологическую службу США (USGS), ученые собрали огромное количество информации о горном массиве в течение более чем 100 лет. годы.

Усилия по сбору геологических и геофизических данных были особенно мотивированы недавними крупными событиями, такими как землетрясение в Лома-Приета в 1989 году и землетрясение в Сан-Франциско в 1906 году, но формирование гор Санта-Крус, вероятно, охватило сотни тысяч небольших землетрясений за миллионы лет. по мнению исследователей.

Составляя текущий набор наблюдений, авторы исследования также собрали новые геохимические данные, измерив газообразный гелий, захваченный кристаллами в горных породах, чтобы оценить, как быстро эти породы достигли поверхности с глубины в тысячи футов. Затем они сравнили эти наборы данных с предсказаниями модели, чтобы определить, как землетрясения связаны с высотой и эрозией горного хребта. Процесс занял годы, чтобы охарактеризовать материалы, чтобы отразить сложность, которую требует природа.

READ  Новое красивое изображение Хаббла показывает горячие молодые переменные звезды в туманности Ориона.

сейсмические эффекты

Исследователи запустили свои симуляции от гор Санта-Крус, которые начали подниматься четыре миллиона лет назад до наших дней, чтобы понять, как эволюция местности возле разлома Сан-Андреас во времени влияет на недавние и потенциальные будущие землетрясения.

«В настоящее время оценки сейсмического риска в районе залива Сан-Франциско в основном основаны на времени землетрясений, произошедших за последние несколько сотен лет, и недавних движениях земной коры», — сказал Баден. «Эта работа показывает, что микрогеологические исследования, которые измеряют процессы горообразования в гораздо более длительных временных масштабах, чем отдельные землетрясения, также могут помочь в этих оценках».

В настоящее время ученые работают над сопутствующим документом, в котором подробно описывается, как можно улучшить картирование рисков с помощью этой новой модели.

«Теперь у нас есть путь вперед с точки зрения наличия жизнеспособного набора механизмов для объяснения различий между оценками в разных временных масштабах», — сказал Хили. «Чем больше мы сможем собрать все воедино, тем более надежными будут наши оценки рисков».

Соавторами исследования являются Дэвид Шустер и Роланд Бургманн из Калифорнийского университета. Беркли. Филип Аарон из Исследовательский центр комплексного управления рисками бедствий (CIGIDEN) и Папский католический университет Чили; И Джули Восдик из Университет Коннектикута. Аарон и Фосдик были связаны со Стэнфордом, когда проводили исследования для исследования.

Это исследование было поддержано Карьерным грантом NSF EAR-TECT-1108 105581, Fondo de Financiamiento de Centros de Investigacion en Áreas Prioritarias ANID/FONDAP/15110017-Chile (CIGIDEN) и Фондом Энн и Гордон Гетти.


Отказ от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несет ответственности за точность информационных бюллетеней, отправляемых на EurekAlert! Через содействующие учреждения или для использования любой информации через систему EurekAlert.

READ  Мы знаем, что они вам полезны, но есть ли большая разница? - Ирландские Таймс